Г
107
∑
ГЮЙГЕНС – ФРЕНЕЛЬ ПРИНЦИПІ
230
231
жылы голланд физигі әрі астрономы Христиан
Гюйгенс (1629–1695) енгізген. Бұл
әдіске сәйкес қарастырылып отырған сәттегі толқын келіп жеткен беттің әрбір
нүктесі қарапайым толқындардың орталығы болады және ол осы толқындардың
сыртқы қоршаушы беті келесі уақыт сәтіндегі толқындық беті болады (1-сызба).
Кері бағыттағы қарапайым толқынлар (үзік-үзік сызықты) ескерілмейді. Осы
принцип бір көлемде, кез келген нүктеде жүзеге асатын бүкіл толқындық үрдістің
(процестің) әсерлерін анықтау мәселесін қалауымызша алынған толқындық беттің
берілген нүктеге тигізетін әсерін есептеуге әкеп соқтырып жеңілдететін болады.
Гюйгенс принципі геометриялық оптика заңдарымен сәйкес келгенімен, дифрак-
ция құбылысын түсіндіре алмайды.
1815 жылы француз физигі Жан
Френель (1788 – 1827) қарапайым
толқындардың когеренттілігі және толқындар интерференциясы туралы
түсінік енгізе отырып Гюй-
генс принципін толықтырған,
бұл жайт Гюйгенс – Френель
принципі негізінде көптеген
дифракциялық құбылыстарды
(
толқындар дифракция-
сын, жарық дифракциясын)
қарастыруға мүмкіндік ашты.
Зоналар тәсілі деп аталатын бұл
көрнекі тәсіл толқындық бетті
шағын (кішкене) аймақтарға (Френель зоналарына) бөлген. Сол аймақтардан
таралған қарапайым толқындар интерференциясына олардың амплитудалары мен
фазалары қатысады.
Гюйгенс – Френель принципіне сәйкес кез келген Р нүктесіндегі толқындық
ұйытқуды бір толқындық беттің кез келген әрбір бөлігі тарататын екінші реттік
қарапайым толқындардың интерференциясы ретінде қарастыруға болады (2-сызба).
Осындай бет сызбада нүктелік S көзден таралатын сфералық (АОВ) толқындық
бет болып табылады. Егер кез келген бөгеттермен шектелген толқындардың тара-
луы қарастырылатын болса (мысалы, сызбада көрсетілген мөлдір емес экранның
саңылауынан), онда толқындық бетті бөгеттің шетімен жанасатындай болып
таңдалуы қажет. Барлық нүктелері бірдей фазада тербелетін бет –
толқындық
бет немесе толқындық шеп (фронт) деп аталған. Гюйгенс – Френель принципі
жарық дифракциясының көптеген түрлерін жуықтап түсіндіруге мүмкіндік береді.
1-сызба.
Толқындық бет
2-сызба. S – нүктелік тол-
қын көзі; АОВ – сфералық
бет; Р – нүкте
231
230
231
ҒАЖАП БӨЛШЕКТЕР – ғажаптылығының ( S) кванттық саны нөл бол-
майтын («кәдімгі», «ғажап емес» бөлшектерден айырмашылығы, мысалы,
π-мезондар, нуклондар үшін S = 0) адрондар және өзгедей ерекше сипаттама-
лары – «таңырқарлық», «сұлулық» нөлдік мәнді болатын адрондар. Ғажап
бөлшектерге К-мезондар, гиперондар, кейбір резонанстар жатады. Бүкіл ғажап
бөлшектер тұрақсыз. Ғажап бөлшектер күшті өзараәсерлесу нәтижесінде өте тез
(~10
–23
секундтай уақытта) ыдырап кетеді; ғажаптылық өнімдерінің қосындысы
олардың бастапқы ыдырайтын бөлшектерінің ғажаптылықтарының қосынды-
сына тең. Өзгедей ғажап бөлшектер
квазитұрақты және әлсіз өзараәсерлесу
нәтижесінде салыстырмалы түрде ғажаптығы аз бөлшекке, «ғажап емес» бөлшекке
және (немесе) лептондарға баяу (~10
–8
– 10
–10
сек уақытта) ыдырайды, осы жағдайда
ыдырау өнімдерінің ғажаптылық қосындысы модулі бойынша бастапқы бөлшек-
тің ғажаптылығынан 1-ге кем болады. Ғажап бөлшектер жоғары ықтималдық-
пен «кәдімгі» адрондардың күшті өзараәсерлесуі кезіндегі соқтығысулардан
туындайды, бірақ бұлар міндетті түрде жұптар болып (немесе одан да көп
мөлшерде) пайда болады, олардың қосынды ғажаптылығы нөлге тең болуы ке-
рек. Ғажап бөлшектер «кәдімгі» бөлшектерге әлсіз өзараәсерлесу есебінен, өте
аз ықтималдықпен туындайды. Бөлшектердің тәртібіндегі осы «ғажаптылығы»
олардың
ғажап деп аталуына себеп болған.
ҒАЖАПТЫЛЫҚ ( S) – адрондардың (бариондар, мезондар және резонанстар)
өздік өзгеше ерекшеліктерінің сипаттамасы болып табылатын «таңырқарлық» (С)
және «сұлулық» (b) сандарымен қатар барлық қосылғыштарының қосындысы
болатын кванттық сан. Барлық адрондардың белгілі бір бүтін санды (нөлдік,
оң немесе теріс) мәндері (S) болады, сонымен қатар |S|≤3. Антибөлшектердің
«таңырқарлық» ғажаптылығымен салыстырылғанда қарама-қарсы таңбалы бо-
лады. S≠0 (ғажаптылығы нөлге тең емес, бірақ та С=0 және b=0) адрондар ғажап
бөлшектер деп аталған (күшті өзараәсерлесуші бөлшектерге – фотонға, лептонға
S=0 мәні берілген). Күшті және электрмагниттік өзараәсерлесуге тән үрдістерде
(процестерде) ғажаптылық сақталған, яғни бастапқы және соңғы бөлшектердің
қосынды ғажаптылығы бірдей. Әлсіз өзараәсерлесу үрдістерінде ( зарядталған ток
есебінен өтетін) ғажаптылықтың бұзылуы мүмкін, сонымен қатар бастапқы және
соңғы бөлшектердің қосынды ғажаптылығы |ΔS|=1 болады. Осы кездегі түсінік
бойынша кейбір адрондардың S≠0 болмауы, олардың құрамына бір немесе бірнеше
ғажайып кварктердің енуіне байланысты болады.
Ғажаптылықтың кванттық саны (С) π-мезондардың нуклондармен және
нуклондардың нуклондармен соқтығысулары кезінде К-мезондар мен
гиперондардың жеке-жеке пайда болмау (тыйым салу) фактілерін түсіндіру
үшін енгізілген болатын; К-мезонның және гиперонның соқтығысу үрдістерінде
(процестерінде) тек бірлесіп тууын бақылау құраушылар жұбына шамалары бойын-
ша тең, бірақ мәндер таңбасы бойынша қарама-қарсы таңба меншіктелген кванттық
сандармен түсіндіру мүмкін болды. Осы сандар ғажаптылық деп аталып кеткен
және ғажаптылық күшті өзараәсерлесуде сақталып қалған. Ғажаптылықтың өзгедей
кванттық сандармен байланысы
Гелл-Манн – Нишиджиманың жалпыланған фор-
муласымен өрнектелген. Қазіргі кезге дейін белгілі бөлшектердің ғажаптылығы (S)
3-тен аспайды. Күшті өзараәсерлесуге қатысатын бөлшектердің ғажаптылығы мен
олардың электр зарядының (Q) арасындағы байланыс мынадай: Q = І
3
+ ½(S+B),
мұндағы І
3
– изотоптық спиннің үшінші проекциясы, В – бариондық заряд. Бұл
қатыс
Гелл-Манн – Нишиджима формуласы деп аталған.
S = –3
S = –2
S = –1
S = 0
S = 1
S = 2
S = 3
Ω–
Ξ
–
, Ξ
+
Λ, Σ
+
, Σ°,
Σ
–
, К
–
, К°
р, n,
π
+
, π°, π
–
,
η
Λ, Σ
0
+
, Σ°,
Σ
–
, К
+
, К°
Ξ
–
, Ξ°
Ω–
Күшті және электрмагниттік өзараәсерлерге қатысатын бөлшектердің толық
ғажаптылығы өзгермейді. Ал әлсіз әсерлесуге қатысқанда олардың ғажаптылығы
өзгеруі мүмкін. Сонымен, ғажаптылық – жалпы алғанда жуық шамадағы
кванттық
сан болып табылады.
ҒАЛАМ – бізді қоршаған бүкіл материалдық әлемнің бақыланатын бөлігі.
Ғаламда өлшемдері мен массаларының айырмашылықтары болатын сан алуан
нысандар (объектілер) тегі – қарапайым бөлшектерден, атомдардан және молеку-
лалардан бастап, көлемі әралуан ғаламшарлар, жұлдыздар, галактикалар, галак-
тика шоғырлары және дисперстік заттар (газдар мен шаң-тозаңдарға), солармен
қоса әр текті физикалық өрістер (гравитациялық, электрмагниттік, т.б.) кездеседі.
Ғаламның кеңістік пен уақыт бойынша шеті де, шегі де жоқ. Ғаламды зерттеумен
тікелей шұғылданатын ғылым –
астрономия.
Егер ХХ ғасырға дейін Ғалам туралы ілім Ньютонның бүкіләлемдік тартылыс
заңы мен
евклидтік геометрияға негізделсе, қазіргі заманның ғаламтану ғылымы
Ғ
8
∑
ҒАЖАП БӨЛШЕКТЕР – ҒАРЫШТЫҚ СӘУЛЕЛЕР
232
Достарыңызбен бөлісу: | 
